淺談接地技術(shù)在軌道交通電磁兼容系統(tǒng)中的應(yīng)用

王忠君

摘 要 確保電子設(shè)備能夠正常運行，關(guān)鍵在于能否解決電磁干擾問題，隨著技術(shù)水平的不斷提升接地技術(shù)也逐漸成為解決電磁兼容問題的主要途徑之一。本文將對軌道交通中存在的電磁兼容問題，運用接地技術(shù)成功解決進行重點探討，在分析接地類型基礎(chǔ)上提出電磁兼容系統(tǒng)常用接地方式和具體布局，旨在能夠為提高軌道交通電力電子設(shè)備的抗電磁干擾能力提供技術(shù)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 接地技術(shù);軌道交通;電磁兼容

處于目前數(shù)字信息化時代背景下，集成電路、微電子等新型技術(shù)研發(fā)，也促進了電子設(shè)備實現(xiàn)高靈敏度、快速、高頻、多功能、集成大規(guī)模的發(fā)展趨向，而電子設(shè)備集成度的逐漸提升，也帶來了越來越復(fù)雜化的內(nèi)部電磁環(huán)境，以及愈發(fā)凸顯的內(nèi)部電磁干擾問題[1]。城市軌道交通也是為了滿足現(xiàn)代化生活發(fā)展所需，實現(xiàn)自動化、信息化、智能化交通，但城市軌道交通運行中存在的電子系統(tǒng)集成電磁干擾問題，極易引發(fā)軌道交通故障。一旦軌道交通發(fā)生故障則會帶來極大的財產(chǎn)、人力、物力損失甚至人身安全，所以本文為了最大化降低故障發(fā)生率，提出在軌道交通電磁兼容系統(tǒng)中運用接地技術(shù)展開以下分析。

1接地類型

1.1 安全接地

安全接地技術(shù)類型主要是為了能夠?qū)﹄娋W(wǎng)、電氣設(shè)備一旦發(fā)生故障問題時，給設(shè)備人身所帶來的安全損害問題能夠有效避免的接地技術(shù)。通常實現(xiàn)機殼接地能夠?qū)C殼累積電荷所致放靜電問題有效防止，還能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備機殼帶電及損壞時，啟動電源保護自動切斷確保安全。

1.2 工作接地

工作接地主要為了能夠確保電子設(shè)備可以正常穩(wěn)定運行所實施的接地技術(shù)，所以電路系統(tǒng)需要不受外界干擾因素的參考零電位，電路系統(tǒng)內(nèi)存在的某一個點、段或部分，都能夠作為基準電路連接大地提供這樣零電位，不會受外界磁場環(huán)境改變而隨之改變。工作接地以差異化電路性質(zhì)，具體也可以劃分為直流、交流、數(shù)字、模擬、功率、信號、電源等不同接地類型。

1.3 防雷接地

此種接地技術(shù)應(yīng)用主要是為了能夠?qū)χ苯印⒏袘?yīng)等雷擊所致電力設(shè)備受損，并對工作人員的人身安全形成有力保護實現(xiàn)的接地，通常依靠設(shè)計避雷針設(shè)備連接大地。

1.4 屏蔽接地

屏蔽接地主要是為了能夠?qū)﹄姶鸥蓴_問題有效預(yù)防，從而降低電磁干擾源引入大地這種接地方式，具備了接地功能性及屏蔽保護性。靜電屏蔽作為一種在完整金屬屏蔽體內(nèi)放置靜電屏蔽，在屏蔽體外側(cè)能夠感應(yīng)同等帶正電導(dǎo)體的等量負電荷的情況[4]。實現(xiàn)金屬屏蔽體接地，就是在金屬屏蔽體外側(cè)將正電荷內(nèi)流入大地，這樣外側(cè)電場隨之消失，從而在金屬屏蔽體內(nèi)部屏蔽帶電導(dǎo)體電場。屏蔽突變電場作為敏感電路及干擾源間，通過設(shè)計具備較好導(dǎo)電性的金屬類屏蔽體，實現(xiàn)金屬類屏蔽體接地能夠?qū)蛔冸妶鲂纬傻拿舾须娐否詈细蓴_電壓最大化降低。

2電磁兼容系統(tǒng)運用接地方式

2.1 單點接地

通常情況下在軌道交通系統(tǒng)中，只要有一點作為接地點那么其他需要接地信號接地線，都需要在該單點上實現(xiàn)連接。進行單點接地不僅是為了對差異化子系統(tǒng)的預(yù)防使用相同回路所制共阻抗耦合，另一方面是為了對形成地回路的有效預(yù)防，從而避免產(chǎn)生地回路電流干擾問題。

2.2 多點接地

多點接地主要指的是能夠?qū)⒋蠼拥仄矫嬉暈榻拥叵到y(tǒng)信號回路，不同子系統(tǒng)地分別在不通電連接接地導(dǎo)體。

2.3 地支線地母線

在樹杈型接地系統(tǒng)中地支線作為重要組成，在應(yīng)用時具備較大應(yīng)用優(yōu)勢，不僅能夠有效確保形成多級并聯(lián)一點接地樹杈結(jié)構(gòu)，還能夠?qū)拥鼐€數(shù)量有效減少，并確?？臻g充足減小彼此干擾，針對復(fù)雜化產(chǎn)品可以劃分地支線為三四條，對于簡單產(chǎn)品則可以劃分為兩條。地母線可以視為匯流條，連接于地支線端點并建立不同類型的電路公共電位，溝通地支線。

3裝置屏柜接地布局

3.1 單臺裝置接地

針對單臺裝置接地假若想要符合設(shè)備所需，一般電路種類不同譬如低電平信號電路、高電平功率電路，并且為了確保能夠?qū)崿F(xiàn)電磁系統(tǒng)的運行正常穩(wěn)定，還應(yīng)當(dāng)對人身財產(chǎn)安全形成有力保障，將機殼接安全地這樣便可以有效預(yù)防發(fā)生機殼帶電問題。

3.2 屏柜接地

對于軌道交通多裝置組合系統(tǒng)，安裝于同一面屏柜時，需要將公共接地板安裝于屏柜內(nèi)，并且屏柜接地還需要重視信號地線運用絕緣銅紋線，避免直接應(yīng)用裸銅線，還要保證不可以混合應(yīng)用其他接地線。

3.3 系統(tǒng)接地

組裝多屏柜時形成一個系統(tǒng)，假若過多屏柜就會產(chǎn)生過多地線，對于這一問題通過并行兩條半環(huán)形接地母線，一條作為信號地母線，一條作為屏蔽地和外殼機柜母線，除此之外還能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)接地時重視連接接地母線和接地體，以焊接方式為主。

4電磁兼容系統(tǒng)應(yīng)用接地技術(shù)注意事項

在將接地技術(shù)應(yīng)用于電磁兼容系統(tǒng)中，還需要對技術(shù)操作工作人員的自身專業(yè)素養(yǎng)技術(shù)水平不斷提升，主動學(xué)習(xí)新型接地技術(shù)專業(yè)知識，還應(yīng)當(dāng)加強對工作者的技術(shù)培訓(xùn)，或引入具備高專業(yè)技術(shù)水平人才，嚴格遵守電磁兼容系統(tǒng)有關(guān)制度，確保系統(tǒng)運行正常。還要制定健全的安全管理制度，對于各項規(guī)章機制不斷明確，并對電磁兼容系統(tǒng)內(nèi)的差異化接地類型引起故障可能性進行綜合分析，選擇適用的接地技術(shù)方式有效解決軌道交通的電磁干擾問題。

5結(jié)束語

總而言之，本文通過對不同的接地類型，安全接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地進行簡單分析，探討電磁兼容系統(tǒng)中應(yīng)用不同的接地方式，包括單點接地、多點接地、地支線地母線，以及在軌道交通裝置屏柜接地時的可應(yīng)用布局，單臺裝置接地、屏柜接地、系統(tǒng)接地，旨在可以有效確保軌道交通電磁兼容系統(tǒng)的運行安全穩(wěn)定可靠性。

參考文獻

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[2] 徐勁松，張建昭，賴峰. 地鐵接觸網(wǎng)可視化驗電接地操作管理系統(tǒng)研究[J]. 軌道交通，2016，29（4）：80-82.

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[4] 張穎，蘭光武，韓冬梅，等. 電磁兼容技術(shù)在某武器系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 兵器裝備工程學(xué)報，2016，33（12）：32-35.